(57)【要約】【課題】 発光ダイオード(LED)を用いた走査用光源装置の提供。【解決手段】  光源体は回路板上に配列された複数のLED１１により構成し、集光蓋２０を該光源体とレンズ体３０間に設置する、集光蓋２０は発光ダイオードに対応した光反射区２１を形成し、光反射面２２を設けて発光ダイオードの発射光を効果的にて細長状レンズ体３０に向けて反射する。集光蓋２０は前後壁面も反射面とし、細長状レンズ体から投射される走査光の輝度とその均一性を向上する。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
レーザープリンター、スキャナー、コピー機、或いは多機能事務機内に用いられる走査光源装置であって、
光源体、集光蓋及びレンズ体からなり、
該光源体は、複数個のLEDにより構成されて、これらの該数個のLEDの発光を制御する回路板上に配置され、
該集光蓋は、上、下開口した細長状矩形四面ケース体であって、該光源体の四周縁上に縁取るように設置されて該複数個のLEDを該集光蓋の内部に収容し、
かつ、その内部をそれぞれ光源体の各LEDに対応して光反射区に区切ると共に、それぞれの光反射区毎に左右対称にこれらのＬＥＤからレンズ体に向かう反射面を形成し、
該レンズ体は、集光蓋に対応した細長状レンズであって、光源及び光走査対象に相対するそれぞれ内、外の光学面を形成し、
上記光源体を配置した回路板上に集光蓋を配置し、さらにその上からレンズ体を配置することにより
光源体の投射光は該レンズ体の光学面への直接入射、及び光反射区の該反射面を経由して反射されて該光学面に入射して、該レンズ体の屈折効果により走査光を形成すること
を特徴とする発光ダイオード光源装置。
【請求項２】
前記数個のLEDは直線状配列或いは非直線状配列方式で該細長状回路板上にレイアウトされることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード光源装置。
【請求項３】
前記集光蓋は、プラスチック製一体射出成型体であることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード光源装置の構造。
【請求項４】
前記光反射面は、メッキにより該集光蓋の光反射面上に一層の光反射膜を形成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード光源装置。
【請求項５】
前記光反射面の傾斜角度は該LED光モジュールの型式或いはその発光型態に対応することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード(LED)光源装置の構造。
【請求項６】
前記レンズ体の内、外２個の光学面は、共に凸面、又は内光学面は平面で外光学面は凸面、又は内光学面は凹面で外光学面は凸面であることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード光源装置。
【請求項７】
前記集光蓋の光反射区内には横方向に沿って前、後１組の斜向光反射面を構成することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード光源装置。
【請求項８】
前記集光蓋の左右両端の底面には位置決めピンを設け、該回路板上には相互に対応する位置決め孔を設けることにより、該集光蓋は該位置決めピンと該位置決め孔の対応により該光源体上に位置決め配置されることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード(LED)光源装置の構造。
【請求項９】
前記集光蓋の上端開口辺縁には前、後対称の２個の支持突条を設け、該レンズ体上には前、後側フランジを設けることにより、該レンズ体はその前、後側フランジにより前記集光蓋の上端開口辺縁に嵌合して該支持突条上において支持され、該レンズ体は該集光蓋上に位置決め配置されることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード(LED)光源装置の構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、発光ダイオード(LED)光源装置の構造に関し、特にレーザープリンター(LBP)、スキャナー(scanner)或いは多機能事務機(MFP)上に応用するものであって、光源体及びレンズ体間には集光蓋を設置し、これにより組み立て作業を簡略化し、走査光の均一度及び輝度を効果的に向上させ、相対的に製造コストを低下させる発光ダイオード(LED)光源装置の構造に係る。
【背景技術】
【０００２】
一般に使用されるレーザープリンターLBP(laser beam printer)、スキャナー(scanner)、コピー機(copy machine)或いはプリント、走査及びコピー機能を兼ね備える多機能プリンターMFP(multi-function printer)はすべて光源装置を設置する。光源装置により走査光を作業対象物(文書など)に提供し走査作業を行う。
公知の光源装置の大部分は円管式灯管(円管式蛍光灯など)を光源体として利用し、該灯管の外カバー上には長槽孔を設置し、灯管光の局部範囲光は該長槽孔を通して射出されて走査光となり、作業対象物上を走査する。
しかし該灯管は特定灯管であるため、価格が高く、しかも使用中に破損し易く、光源装置の製造コストを相対的に押上げている。また灯管は円管式でしかも規格(長さ或いは色)は固定であるため、走査光の均一度及び長さが制限され、作業品質及び効率に影響を及ぼす。
公知の円灯管式光源装置の欠点に対して、本案申請人はかつて一種の数個の発光ダイオード(LED)を光源体として利用する光源装置を開発し、同時に特許を申請し、実体審査を経て中華民国新型第208033号「スキャナー専用光源構造改良」(案号091205622)新型特許を取得している。
しかし現在、LEDはさらに大きく発展しており、中華民国公開号200305291「発光ダイオード、LED光モジュール及び灯具」(案号091133621)発明特許(その優先権主張：日本発明特許案号2002-244302、2001-351743、2002-249954、2002-249953、2002-139067、2002-139068、2002-355826、2002-331811、2002-332213、2002-331608)の側投光型態のLED設計など既に多種の異なる型式或いは発光型態のLEDが開発されており、光源装置へのLEDの使用も多種の選択及び変化が可能となっている。
よって申請人は発光ダイオード(LED)光源装置の構造をさらに改良し本考案を開発したものである。
【特許文献１】特開２００５−２３６９４０号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
公知構造には以下の欠点があった。
すなわち特定灯管である円管式灯管を光源体として利用していたため、価格が高く、使用中に破損し易く、光源装置の製造コスト高騰の原因となり、また灯管は円管式でしかも規格は固定であるため、走査光の均一度及び長さが制限され、作業品質及び効率に影響を及ぼしていた。これに対して本案申請人は発光ダイオード(LED)を光源体として利用する光源装置を開発したが、ここ数年、発光ダイオード(LED)は飛躍的に発展しており、多種多様の型式或いは発光型態のLEDが開発されており、光源装置への利用も様々な選択及び変化が可能となっている。
本考案は上記構造の問題点を解決した発光ダイオード(LED)光源装置の構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本考案は下記の発光ダイオード(LED)光源装置の構造を提供する。
それは発光ダイオード(LED)光源装置の構造を提供し、レーザープリンター(LBP)、スキャナー(scanner)、コピー機(copy machine)或いは多機能事務機(MFP)上の光源装置として利用し、
すなわちそれは光源体、集光蓋及び細長状レンズ体により構成、該光源体は数個のLEDにより組成し、該集光蓋は該光源体及び該レンズ体間に設置し、その上には等数の光反射区を設置し、これにより該数個のLEDにそれぞれ対応する。しかも該各光反射区内はLEDの型式或いは発光型態に対応してレンズに向けて光反射面を設置する。該細長状レンズ体は該集光蓋外側面上に設置され、その上には内、外(或いは下、上)２個の光学面を設けてそれぞれLED及び作業対象物に相対して配置し、
上記構造により、光源装置の走査光の均一度及び輝度を効果的に向上可能で、光源装置の組み立て作業を簡略化し、相対的に光源装置の製造コストを低下させ、
またそれは発光ダイオード(LED)光源装置の構造を提供し、該数個のLEDは使用の必要に応じて、該集光蓋内各光反射区の光反射面の設計に対応し、等距離或いは非等距離方式及び/或いは直線或いは非直線配列方式で回路板(基板)上にレイアウトし、これによりLEDの選択性を増加し、異なる型式或いは発光型態のLEDを利用して光源体を構成することができ、数個のLEDの排列方式及び組み立て型態を増加させ、光源装置の組み立て作業を簡略化し、及び多様化設計を有利とする発光ダイオード(LED)光源装置の構造を提供する。
【考案の効果】
【０００５】
上記のように、本考案は発光ダイオード(LED)を光源装置として利用することで、光源装置の構造の組み立て作業を簡略化し、走査光の均一度及び輝度を効果的に向上させ、相対的に製造コストを低下させることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００６】
本考案実施例の立体図、分解立体図、正面断面図、側面断面図及び光のルート指示図である図1〜5に示すように、本考案発光ダイオード(LED)光源装置1は、レーザープリンターLBP(laser beam printer)、スキャナー(scanner)、コピー機(copy machine)或いは走査及びコピー機能を兼ね備えた多機能事務機MFP(multi-function printer)等光源装置を設置する設計に応用する。
光源体10、集光蓋20及び細長状レンズ体30を含み、本案申請人が有する台湾新型第208033号新型特許中の発光ダイオード(LED)光源装置の光源体及びレンズ体により構成する構造に取って代わるものである。
該光源体10は、数個のLED11により構成し、該数個のLED11は回路板(基板)12上に設置する。そのレイアウトは等距離或いは非等距離方式、いずれでもよく直線配列或いは非直線配列方式など任意の方式とし、細長状回路板12上に配置する。該回路板12は該数個のLED11の発光を制御する。
該集光蓋20は上、下開口の細長状矩形四面ケース体で、プラスチック製であって、一体射出成型方式により成型し、該光源体10の四周縁上を縁取るように設置する。これにより該数個のLED11は皆、該集光蓋20の内部に収容される。該集光蓋20の四面ケース体内には等数の光反射区21を設置し、それぞれ該光源体10の数個のLED11に対応し、つまり各LED11は該光反射区21中にそれぞれ対応して設置する。また該各光反射区21内には斜向光反射面22を設置し、該光反射面22は該細長状集光蓋20の長さ方向に沿って、左、右対称に一組を設置する(図2、3参照)。これらはめっきによりプラスチックの光反射面22上に一層の光反射膜を形成して構成する。該斜向光反射面22の傾斜角度は該LED11の型式(発光源の高さなど)或いは発光型態(側投光LEDの投射光角度など)に対応し設計する。これにより該LED11が発する走査光の均一性及び輝度を向上させる。
【０００７】
該レンズ体30は、左右対称な断面(図4参照)を備えた細長状レンズ体で、その成型材料は任意とし(PMMA80Nプラスチック圧鋳造成型利用など)、またその四周形状及びサイズは該細長状集光蓋20の設計に対応し、これにより該レンズ体30は該集光蓋20上に位置決め、設置される。
また該レンズ体30の断面上には内、外(或いは下、上)２個の光学面31、32を形成し、それぞれ該光源体10(数個のLED11)及び作業対象物(図示なし)に相対する。これにより該光源体10の投射光は、該光学面31に直接投射入し、或いは該各光反射区21の斜向光反射面22を経由して反射し、該光学面31に再投射入する。さらに該レンズ体30の屈折効果を通して、再度該光学面32により外へと投射されて、走査光2を形成し、作業対象物上において走査を行う(図7参照)。
【０００８】
本考案発光ダイオード(LED)光源装置1の構造特徴は、該源体10及び該レンズ体30の間に集光蓋20を設置し、該集光蓋20上には数個の光反射区21及び光反射面22を設置し、それぞれ該光源体10の数個のLED11に対応する。これにより光反射と集光作用を形成し、該レンズ体30の屈折作用に対応し、LED走査光2の均一性及び輝度を効果的に向上させ、該光源装置1の製造コストを低下させることができる。
該数個のLED11の該回路板12上のレイアウト(layout)方式には制限がなく、使用の必要に応じて、例えば走査均一性や捜査有効範囲の大きさの要求などに対して、また該集光蓋20上に対応する各光反射区21の光反射面22の設計は、該LED11投射光均一性及び輝度の要求などに対して、等距離或いは非等距離方式及び/或いは以直線或いは非直線配列方式により該回路板12上にレイアウトする必要がある。こうして異なる型式或いは発光型態のLED11を利用して光源体10を構成するなど、該LED11の選択性を増やし、数個のLED11の配列方式及び組み立て型態の自由度を増やし、該光源装置1の組み立て作業の簡略化、及び多様化設計に有利とする。
また該レンズ体30断面上の内、外(或いは下、上)２個の光学面31、32の形状及び光学パラメーター組にも制限はなく、該光源体10の投射光に従い該光学面31に直接投射入し、或いは該各光反射区21光反射面22の反射を通して、さらに該光学面31の異なる光のルートに投射入など、必要に応じて設計を変化させることができる。例えば、図4に示すように双凸形状(光学面31、32は共に凸面)、或いは図5に示すように平一凸形状(光学面31は平面で光学面32は凸面)、或いは図6に示すように凹一凸形状(光学面31は凹面で、光学面32は凸面)とすることができる。
また図7に示すように、一般走査光2の要求幅(R)は大きくなく、しかも作業対象物(図示なし)とレンズ体30間の距離にも限界があるため、該レンズ体30を通り該光学面32より外へと投射される走査光2は特に平行光に制限する必要はなく、走査光の要求の均一度及び輝度を達成できれば良く、図7に示すように、交差光とすることもできる。しかもこれにより該レンズ体30の光学設計を簡略化することができる。
【０００９】
続いて図8に示すように、各光反射区21内は長さ方向に左、右一組の斜向光反射面22を設置する他に、横方向に沿って前、後一組の斜向光反射面23を形成し、これにより該LED11の走査光の均一性及び輝度を効果的に向上させることができる。
該集光蓋20は、該光源体10上に設置、位置決めする組合方式に制限はなく、図2に示すように、該集光蓋20の左右両端の斜向光反射面22の底面に対称な位置決めピン24を設置し、該回路板(基板)12上に相互に対応する位置決め孔13を設置し、該位置決めピン24と該位置決め孔13の対応により、該集光蓋20を該光源体10上に設置、位置決めすることができる
該レンズ体30を該集光蓋20上に設置位置決めする組合せ方式にも格別の制約はなく、図4、5、6に示すように、該集光蓋20の上端開口辺縁に２個の前、後対称な支持突条25を設けると共に、該レンズ体30上に前、後フランジ33を設けて、これにより該レンズ体30はその前、後側フランジ33により該支持突条25上で集光蓋20に嵌合して支持され、或いは粘着固定により該レンズ体30は該集光蓋20上に設置、位置決めされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案実施例の外観立体図である。
【図２】図1 の分解立体指示図である。
【図３】図1の正面断面指示図である。
【図４】図1中のレンズ体は双凸光学面である側面断面図である。
【図５】図1中のレンズ体は平一凸光学面である側面断面図である。
【図６】図1中のレンズ体は凹一凸光学面である側面断面図である。
【図７】図4中のLED光モジュールの光のルート指示図である。
【図８】本考案別種の実施例の側面断面指示図である。
【符号の説明】
【００１１】
1発光ダイオード光源装置
10光源体
11LED光モジュール
12回路板
13位置決め孔
20集光蓋
21光反射区
22、23  斜向光反射面
24位置決めピン
25支持突条
30レンズ体
31、32光学面
33  フランジ
2  走査光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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